Кіріспе
Жер орбитасының баяу өзгеруінен Жер климатына тигізетін әсер
Орбиталық күш салу – Жер осінің және Жердің Күнді айналатын орбитасының пішініндегі баяу өзгерістердің климатқа тигізетін әсері (Миланкович циклдеріне қараңыз). Бұл орбиталық өзгерістер Жерге жететін күн сәулесінің жалпы мөлшерін орташа ендіктерде 25%-ға дейін өзгертеді (60 градус ендікте 400-ден 500 Вт/м2). Осы контексте, "күш салу" термині Жердің климатына әсер ететін физикалық процесті білдіреді. Бұл механизм мұз дәуірі циклдерінің уақытын анықтайды деп саналады. Миланкович теориясын қатаң қолдану мұздық дәуірді "көкденең" болжауға мүмкіндік бермейді (көкденең – бір немесе екі ғасырдан аз уақыт), өйткені ең жылдам орбиталық кезең шамамен 20 000 жылды құрайды. Өткен мұздық кезеңдердің уақыты Миланкович теориясының болжамдарымен өте жақсы сәйкес келеді, және бұл әсерлерді болашаққа есептеуге болады. Миланкович циклдері Жердің климаттық тарихының жылыжай кезеңдеріндегі қоршаған ортаның өзгеруімен де байланысты. Лакстриндік шөгінділердегі өзгерістер мерзімді орбиталық циклдердің уақыт шеңберлеріне сәйкес келеді, бұл ерте палеоген сияқты жылыжай кезеңдерінде климатқа орбиталық күш салудың дәлелі ретінде қарастырылады. Айта кету керек, Миланкович циклдері мұхиттық аноксиялық оқиғалар кезінде биогеохимиялық циклдердің маңызды реттеушілері болып табылады, соның ішінде Тоарк мұхиттық аноксиялық оқиғасы, Ортаңғы Ценоман оқиғасы және Ценоман-Турон мұхиттық аноксиялық оқиғасы.
Orbital forcing is the effect on climate of slow changes in the tilt of the Earth's axis and shape of the Earth's orbit around the Sun (see Milankovitch cycles). These orbital changes modify the total amount of sunlight reaching the Earth by up to 25% at mid latitudes (from 400 to 500 W/(m2) at latitudes of 60 degrees). In this context, the term "forcing" signifies a physical process that affects the Earth's climate. This mechanism is believed to be responsible for the timing of the ice age cycles. A strict application of the Milankovitch theory does not allow the prediction of a "sudden" ice age (sudden being anything under a century or two), since the fastest orbital period is about 20,000 years. The timing of past glacial periods coincides very well with the predictions of the Milankovitch theory, and these effects can be calculated into the future. Milankovitch cycles are also associated with environmental change during greenhouse periods of Earth's climatic history. Changes in lacustrine sediments corresponding to the timeframes of periodic orbital cycles have been interpreted as evidence of orbital forcing on climate during greenhouse periods like the Early Palaeogene. Notably, Milankovitch cycles have been theorised to be important modulators of biogeochemical cycles during oceanic anoxic events, including the Toarcian Oceanic Anoxic Event, the Mid Cenomanian Event, and the Cenomanian Turonian Oceanic Anoxic Event.
Шолу
Кейде қазіргі мұз аралық температураның шары алдыңғы мұз аралық температураның шарына (Сангамония/Эем кезеңі) ұқсас болады деп айтылады. Сондықтан біз осы жылы кезеңнің соңына жақындап қалған шығармыз. Дегенмен, бұл қорытынды, басы артық болуы мүмкін: бұрынғы мұз аралық кезеңдердің ұзақтығы айқын реттелмеген (оң жақтағы графикті қараңыз). Бергер мен Лоутр (2002) адамның араласуымен немесе араласусыз қазіргі жылы климат тағы 50 000 жылға созылуы мүмкін екенін айтады. Бұның себебі – Жердің Күнді айналатын орбитасының эксцентриситетінің ең төменгі деңгейде болуы. Сондай-ақ, Арчер мен Ганопольски (2005) болашақтағы CO2 эмиссиясы келесі 500 мың жылға мұздық циклды тоқтатуға жеткілікті болуы мүмкін екенін хабарлайды. Графикте циклдердің 100 000 жылдық периоды және қисықтардың айқын асимметриясына назар аударыңыз. Бұл асимметрия кері байланыс механизмдерінің күрделі өзара әрекеттесуінен туындайды деп есептеледі. Мұз дәуірінің суынуы кезең-кезеңмен болатыны байқалды. Алайда, мұз аралық жағдайға оралу бірден, үлкен қадаммен жүзеге асырылады. Орбиталық механика бойынша маусымдардың ұзақтығы маусымдық квадранттардың аудандарына пропорционалды болуы керек, сондықтан эксцентриситет жоғары болғанда орбитаның алыс жағындағы маусымдар едәуір ұзаққа созылуы мүмкін. Бүгінде, Солтүстік жарты шарда күз бен қыс Жерге ең жақын нүктеде болады, ал Жер ең жоғары жылдамдықпен қозғалады, сондықтан күз бен қыс көктем мен жаздан сәл қысқа. Қазіргі уақытта Солтүстік жарты шарда жаз қыстан 4,66 күнге, ал көктем күзден 2,9 күнге ұзақ. Аксиалды прецессия Жер орбитасындағы күннің тоқырауы мен күн мен түннің теңелуі болатын жерді өзгерткенде, Солтүстік жарты шардағы қыстар ұзарады, ал жаздар қысқарады, соның нәтижесінде келесі мұздық кезеңді бастауға қолайлы жағдайлар туындайды. Жер бетіндегі құрлық массаларының орналасуы орбиталық күшті күшейтеді деп есептеледі. Тектоникалық плиталардың континенттерді қайта құруы және палеоклиматтық зерттеулердің салыстыруы Миланкович циклдерінің геологиялық дәуірлерде, бүгінгідей, құрлық массалары полярлық аймақтарда шоғырланған кезде ең үлкен әсерін тигізгенін көрсетеді. Гренландия, Антарктида және Еуропа, Азия және Солтүстік Американың солтүстік бөліктері Арктика климатының тепе-теңдігін бұзуға мүмкіндік береді, жыл бойы қар/мұзды сақтау мен толық жазғы еру арасындағы шешімді анықтайды. Қар мен мұздың болуы немесе болмауы климат үшін жақсы түсінілген оң кері байланыс механизмі болып табылады.
ice ages deepen in progressive steps. However, the recovery to interglacial conditions occurs in a single large step. Orbital mechanics require that the length of the seasons be proportional to the swept areas of the seasonal quadrants, so when the eccentricity is extreme, the seasons on the far side of the orbit can last substantially longer. Today, when autumn and winter in the Northern Hemisphere occur at closest approach, the Earth is moving at its maximum velocity and therefore autumn and winter are slightly shorter than spring and summer. Today in the Northern Hemisphere, summer is 4.66 days longer than winter and spring is 2.9 days longer than autumn. As axial precession changes the place in the Earth's orbit where the solstices and equinoxes occur, Northern Hemisphere winters will get longer and summers will get shorter, eventually creating conditions believed to be favourable for triggering the next glacial period. The arrangements of land masses on the Earth's surface are believed to reinforce the orbital forcing effects. Comparisons of plate tectonic continent reconstructions and paleoclimatic studies show that the Milankovitch cycles have the greatest effect during geologic eras when landmasses have been concentrated in polar regions, as is the case today. Greenland, Antarctica, and the northern portions of Europe, Asia, and North America are situated such that a minor change in solar energy will tip the balance in the climate of the Arctic, between year round snow/ice preservation and complete summer melting. The presence or absence of snow and ice is a well understood positive feedback mechanism for climate.